JPH07216439A - Production of high nitrogen content steel - Google Patents

Production of high nitrogen content steel

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JPH07216439A
JPH07216439A JP6327626A JP32762694A JPH07216439A JP H07216439 A JPH07216439 A JP H07216439A JP 6327626 A JP6327626 A JP 6327626A JP 32762694 A JP32762694 A JP 32762694A JP H07216439 A JPH07216439 A JP H07216439A
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molten iron
nitrogen
producing
iron
oxygen
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JP6327626A
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Japanese (ja)
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Richard R Watkins
アール.ワトキンズ リチャード
Robert Blossey
ブロッセイ ロバート
Gregory Wotell
ウォテル グレゴリー
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Ltv Steel Co Inc
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Abstract

PURPOSE: To provide a process for producing stabilized ultra-low carbon steel having a high nitrogen content for enameling applications.
CONSTITUTION: The preferable process includes two steps. In the first step, gaseous nitrogen is mixed with gaseous oxygen and the mixture is generated in a basic oxygen furnace for blowing to molten metal through an oxygen lance. After blowing of the oxygen, the carbon content of the molten metal is about 0.03% and the nitrogen content thereof is at least about 0.016 to 0.020%. In the second stage, the molten metal is introduced into a vacuum circulating and decarburizing apparatus where the carbon content of the steel is reduced down to an ultra-low level of about 0.005%. The gaseous nitrogen is introduced to the vacuum decarburization vessel like the gas to be blown through an inert gas tuyere, by which the nitrogen content is maintained at a level of at least about 0.01%.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高窒素含有量を有する
鋼の製造に関する。さらに具体的には、本発明は、良好
な成形性のため安定化して、且つ優れたホウロウ掛け特
性のために高窒素含有量を有するホウロウ掛け用極低炭
素鋼の製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the production of steels having a high nitrogen content. More specifically, the present invention relates to a process for producing extra low carbon steel for enameling that is stable for good formability and has a high nitrogen content for excellent enameling properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々の用途のため、ホウロウ掛け用の鋼
は、例えば、浴槽、流し台等に成形するため、十分な成
形性及び引き延ばし性を有する高品位なものにする必要
がある。鋼に適切な成形特性を加えるために鋼は、チタ
ニウム、ニオビウム、ボロンのような反応性合金化元素
と安定化する。以前には、安定化したホウロウ掛け用の
鋼は0.02%程度の炭素を含有してた。鋼の極内層面
に含まれ、アルミナのような著しい量の脱酸素生成物を
生じるこの炭素水準を安定化するために、この水準の反
応合金化元素が必要である。このような鋼を多くの用途
に使用して満足する製品を製造するため、この表面を完
全に取り除くため人力と生産に多くの費用を必要とな
る。安定化した極低炭素(ULC)鋼、すなわち、炭素
を約0.005%だけを有する鋼を利用することによ
り、安定化した鋼についての表面欠陥に伴う課題は、少
なくする、或いは弱めることをできる。炭素を約0.0
05%だけ含む鋼は少量の安定化元素で安定化すること
ができ、それによって、表面欠陥を伴わない望ましい成
形性と引き延ばし性が得られる。しかし、極低炭素化学
組成は必要な成形性と表面特性が得られるが、ULC鋼
だけではホウロウ掛けの目的を満足できない。ホウロウ
掛けされる鋼は、「水素欠陥」呼ばれる生成を防ぐため
の性能を一般に必要とする。
2. Description of the Related Art For various applications, steel for enameling must be of high quality having sufficient formability and stretchability in order to be formed into, for example, bathtubs, sinks and the like. The steel is stabilized with reactive alloying elements such as titanium, niobium, boron to add the proper forming properties to the steel. Previously, stabilized enameling steels contained as much as 0.02% carbon. This level of reactive alloying elements is necessary to stabilize this carbon level contained in the innermost layer of steel and producing significant amounts of deoxygenated products such as alumina. To use such steels in many applications to produce satisfactory products requires a great deal of manpower and production costs to completely remove this surface. By utilizing a stabilized ultra low carbon (ULC) steel, i.e. a steel having only about 0.005% carbon, the problems associated with surface defects for the stabilized steel are reduced or weakened. it can. Carbon about 0.0
Steels containing only 05% can be stabilized with small amounts of stabilizing elements, which gives the desired formability and stretchability without surface defects. However, while ultra-low carbon chemical compositions provide the required formability and surface properties, ULC steel alone cannot meet the purpose of enamel. Enameled steels generally require the ability to prevent formation called "hydrogen defects."

【0003】鋼のホウロウ掛けの間の湿気の存在が、固
体鋼に溶解している一定水素量を必然的に生じるであろ
う。鋼が、鋼中の水素を捕らえ或いは保持する1種或い
は数種成分を含まないならば、水素は次第に鋼からでて
いき、その後その表面に被覆し表面を覆うホウロウに欠
陥をもたらす。ホウロウ中に生じる最も問題となる水素
欠陥は、「うろこはぎ」(fish scale)とし
て知られている。この問題は、鋼がホウロウ掛けされた
後、数日或いは数週間現れないので、この欠陥のある鋼
は最終製品に組み入れられ、例えば、欠陥自体が現れる
以前に新しい家に据えつけられてしまう。これは、時
間、人力、生産性、鋼製造業、製品業者及び顧客に、結
局金銭の点で著しい損害をもたらす。その他のホウロウ
掛け欠陥は、表面を覆うホウロウに泡或いは退色として
現れることである。
The presence of moisture during the enameling of steel will necessarily result in a certain amount of hydrogen dissolved in the solid steel. If the steel does not contain one or several components that trap or retain the hydrogen in the steel, the hydrogen will gradually leave the steel and subsequently coat its surface and cause defects in the enamel covering the surface. The most problematic hydrogen defect in enamel is known as "scale". This problem does not appear for days or weeks after the steel has been enameled, so that this defective steel is incorporated into the final product, for example installed in a new home before the defect itself appears. This results in significant financial damage in time, manpower, productivity, steel manufacturing, product manufacturers and customers. Another enameling defect is the appearance of bubbles or fading on the enamel covering the surface.

【0004】安定化した極低炭素鋼において満足したホ
ウロウ掛け性質を得るため、高窒素含有量が極めて有益
であることが明らかとなった。ULC鋼においては低窒
素含有量を保持することが一般に望ましいが、一方で
は、十分な高窒素含有量が鋼中のTiN、ZrNおよび
BNのような水素を捕らえる反応生成物を形成すること
により、水素欠陥を少なくし或いは弱めることが明らか
となった。これらの反応生成物は、水素が放出して表面
を覆うホウロウに欠陥をもたらすこと防止する。
It has been found that a high nitrogen content is extremely beneficial in order to obtain satisfactory enameling properties in stabilized ultra low carbon steels. While it is generally desirable to retain a low nitrogen content in ULC steels, while a sufficiently high nitrogen content forms reaction products that trap hydrogen such as TiN, ZrN and BN in the steel, It has been clarified that hydrogen defects are reduced or weakened. These reaction products prevent the release of hydrogen, causing defects in the enamel covering the surface.

【0005】鋼に窒素を含ませる一つの方法は、塩基性
酸素炉(BOF)内の酸素吹き込みサイクル以降に、窒
化マグネシウム及び窒化カルシウムのような、窒素を含
む合金を添加することである。しかしながら、これらの
合金は非常に高価であるので、処理及び鋼の価格を上昇
させる。このような合金は、鋼中の炭素/酸素割合も変
化させるので、真空循環脱炭法により、極低炭素水準に
鋼を処理するために存在する酸素をしばしば不足させ
る。RH脱ガス装置の「アップレッグ」(upleg)
シュノーケルと呼ばれる羽口から、吹き込みガスのアル
ゴンに変えて窒素を使用することにより、真空脱ガスす
る工程中に窒素も添加される。しかしながら、実収率は
変わりやすく、水素欠陥を防止するため十分な窒素含有
量を与えられないであろう。窒素は、不活性ガスを使用
するBOF内で添加することもできる。しかしながら、
この結果はやはり変動しやすく、目標化学組成を達成す
るに不十分である。時には、これらの実施の組み合わせ
が、製品に十分な窒素と炭素を与えるとはいえ、別々の
実施であるように、この組み合わせの結果は、変動しや
すく、十分な再現性を有して要求される鋼化学組成にす
るためには不十分である。最終ホウロウ掛け需要者の成
形性要求度に十分答えるために、うろこはぎと他のエナ
メル掛け欠陥を避けるため十分な水素吸収能力を有する
鋼を提供すると同時に、適切な成形性を達成すると共に
超過水素を固定するために必要な介在物を形成するた
め、0.01%を越える窒素量を有し、完全に安定化し
た極低炭素含有鋼を使用することが望ましい。これは、
典型的には僅か0.006%程度或いはそれ以下である
通常の極低炭素鋼より著しく高い窒素含有量である。こ
の必要条件の組み合わせは、ホウロウ掛け用の鋼に対し
て独特であり、発明工程の発展を必要とする。従来の発
明方法は、ホウロウ掛け用極低炭素鋼を製造するためで
あり、窒素含有量を高くして十分な水準に維持すること
ができなかった。
One method of incorporating nitrogen into steel is to add nitrogen containing alloys such as magnesium nitride and calcium nitride after the oxygen blowing cycle in a basic oxygen furnace (BOF). However, these alloys are so expensive that they add to the cost of processing and steel. Since such alloys also change the carbon / oxygen ratio in the steel, the vacuum circulating decarburization process often depletes the oxygen present to process the steel to very low carbon levels. RH degasser "upleg"
Nitrogen is also added during the vacuum degassing process by using nitrogen instead of argon as a blowing gas from a tuyere called a snorkel. However, the actual yields are variable and may not give sufficient nitrogen content to prevent hydrogen defects. Nitrogen can also be added in the BOF using an inert gas. However,
This result is also variable and insufficient to achieve the target chemical composition. At times, although the combination of these runs gives the product sufficient nitrogen and carbon, the results of this combination are variable and, with sufficient reproducibility, are required as are the separate runs. Insufficient to achieve the desired steel chemical composition. To provide a steel with sufficient hydrogen absorption capacity to avoid scales and other enameling defects in order to fully meet the formability requirements of final enameling consumers, while achieving proper formability and excess hydrogen It is desirable to use a fully stabilized ultra-low carbon content steel having a nitrogen content of greater than 0.01% to form the inclusions needed for fixation. this is,
It has a significantly higher nitrogen content than conventional ultra low carbon steels, typically only about 0.006% or less. This combination of requirements is unique to enameling steel and requires development of the inventive process. The conventional invented method is for producing an ultra low carbon steel for enameling, and it has been impossible to maintain a sufficient level by increasing the nitrogen content.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の方法は、最適
ホウロウ掛け用の鋼の化学組成、すなわち高窒素含有量
で安定化した極低炭素鋼の製品を可能にする。好ましい
鋼の化学組成は、約0.005wt%以下の炭素含有
量、及び約0.01wt%以上の窒素含有量である。先
ず、この最適鋼化学組成は、一貫性と経済性とを得るこ
とが可能である。本発明者に公知の種々の装置により、
再現性のある結果を伴い慣例の基礎に基づいて、この鋼
を作ることが可能である。
The process of the present invention allows for the production of steel chemistries for optimum enamel, that is, very low carbon steels stabilized with a high nitrogen content. The preferred steel chemical composition has a carbon content of about 0.005 wt% or less and a nitrogen content of about 0.01 wt% or more. First, this optimum steel chemistry can be consistent and economical. By various devices known to the present inventor,
It is possible to make this steel on a conventional basis with reproducible results.

【0007】本発明の方法は、塩基性酸素工程に主に適
用することを意図している。好ましい実施態様において
は、本方法は塩基性酸素炉(BOF)に使用する。当業
界で公知であるように、典型的には酸素の高圧力流を吹
き込むのに適した冶金容器の酸素ランスから、鋼製品を
形成するための溶融した鉄、鋼スクラップ及びその他の
成分を装入することを塩基性酸素工程は、典型的に含
む。ランスから高速度の高純度酸素流が、溶融した鉄出
発材料に吹き込まれ、鉄出発材料を鋼に精製する。一般
の塩基性酸素工程である特に塩基性酸素炉(BOF)の
詳細は、当業者によく知られている。同様に極低炭素鋼
の製造方法も当業者にはよく知られているように、一度
炭素含有量が酸素吹き込み工程により減少すると、真空
脱ガス装置と呼ばれる真空循環脱炭法(CVD)のよう
な付加的な脱炭工程により、溶湯の炭素含有量は極低位
までさらに減少される。真空脱炭工程において、溶湯は
低圧力雰囲気中に導入されので、一酸化炭素のような炭
素と酸素の反応生成物が、ガス反応生成物として溶湯か
ら放出する。時折、最適炭素放出に対する炭素と酸素の
比率を調整するため脱炭中に、添加酸素が溶融した鉄の
浴に導入される。当業者に公知のように、CO分圧を下
げ且つ浴を揺り動かして攪拌するため、典型的には浴に
浸漬された羽口を通って、不活性ガスも導入される。本
発明の好ましい方法は、鋼溶湯を酸素吹きつけ工程とさ
らにその後の脱炭工程との双方の間に処理する2段階の
取り組み方を含む。本方法は塩基酸素炉と真空脱ガス装
置に関してここに記載するが、当業者に公知の他の酸素
吹きつけ工程を応用できることは考えの及ぶことであろ
う。
The method of the present invention is intended primarily for application in basic oxygen processes. In a preferred embodiment, the method is used in a basic oxygen furnace (BOF). As is known in the art, oxygen lances in metallurgical vessels, which are typically suitable for blowing high pressure streams of oxygen, are charged with molten iron, steel scrap and other components to form steel products. The entering a basic oxygen step typically comprises. A high velocity stream of high purity oxygen is blown from the lance into the molten iron starting material to refine the iron starting material into steel. The details of the general basic oxygen process, especially the basic oxygen furnace (BOF), are well known to those skilled in the art. Similarly, as is well known to those skilled in the art for producing ultra-low carbon steel, once the carbon content is reduced by the oxygen blowing step, there is a vacuum circulation decarburization method (CVD) called a vacuum degassing apparatus. With the additional decarburization step, the carbon content of the melt is further reduced to a very low level. In the vacuum decarburization step, since the molten metal is introduced into a low pressure atmosphere, a reaction product of carbon and oxygen such as carbon monoxide is released from the molten metal as a gas reaction product. Occasionally, added oxygen is introduced into the bath of molten iron during decarburization to adjust the ratio of carbon and oxygen for optimum carbon release. As known to those skilled in the art, an inert gas is also typically introduced through the tuyere submerged in the bath to lower the CO partial pressure and sway and agitate the bath. The preferred method of the present invention involves a two stage approach in which the molten steel is treated during both the oxygen blowing step and the subsequent decarburization step. Although the method is described herein with respect to a basic oxygen furnace and vacuum degasser, it will be appreciated that other oxygen blowing steps known to those skilled in the art may be applied.

【0008】本発明の工程の最初の態様は、酸素吹きつ
けサイクル中のある時点で溶融した鉄装入物に窒素ガス
を導入する。理想的には、窒素ガスを酸素と混合して、
混合したガスを一緒に酸素ランスを通して溶湯に吹き込
む。これは酸素反応帯に直接窒素を注入することが可能
であり、反応帯は溶湯内の領域であり、そこで酸素が溶
融した装入物と反応且つ発火する。そこが溶湯の最も熱
い領域のため、最大の窒素量はこの領域の溶体に含有さ
れる。理論もとずき境界を設けられないが、この領域の
温度は、可溶性の劣る2原子の窒素から1原子の窒素を
形成するに十分であるので、窒素の溶解度はこの酸素反
応帯が最も高いと考えられている。通常は、窒素ガス
は、液体鉄にほんの僅か或いは全く溶解しない2原子の
2 分子として生ずる。しかしながら、吹き込み中の酸
素反応帯が示す温度は、実質的に液体鉄内に比較的溶け
込みやすい1価の窒素を発生するに十分であると考えら
れている。したがって、酸素ランスを通して一緒にガス
を導入することは、最大窒素吸収量を確保する最適手段
であるが、窒素の注入は、反応帯に窒素を入れるために
十分な圧力のある第2のランスのような、他の手段によ
りなし遂げることができる。理論的には、これは炉の羽
口を通して行うこともできる。しかしながら、羽口は、
ランスより著しく低い圧力で吹き込むので、羽口は、窒
素を溶湯に入れるため十分な圧力で吹き込むために改良
する必要がある。勿論、所定ランス或いは複数のランス
を通しての窒素導入は、羽口を通る窒素導入物及び/又
は窒素を含有する合金添加物とで増量することができ
る。
The first aspect of the process of the present invention introduces nitrogen gas into the molten iron charge at some point during the oxygen blowing cycle. Ideally, you would mix nitrogen gas with oxygen,
The mixed gases are blown together through an oxygen lance into the melt. It is possible to inject nitrogen directly into the oxygen reaction zone, which is the region within the melt where oxygen reacts and ignites the molten charge. Since it is the hottest region of the melt, the maximum amount of nitrogen is contained in the solution in this region. Although no theoretical boundary can be established, the temperature in this region is sufficient to form one atom nitrogen from the poorly soluble two atom nitrogen, so the solubility of nitrogen is highest in this oxygen reaction zone. It is believed that. Nitrogen gas usually occurs as diatomic N 2 molecules with little or no solubility in liquid iron. However, it is believed that the temperature exhibited by the oxygen reaction zone during blowing is sufficient to generate monovalent nitrogen, which is substantially easier to dissolve in liquid iron. Therefore, introducing gas together through an oxygen lance is an optimal means of ensuring maximum nitrogen uptake, but nitrogen injection does not mean that a second lance with sufficient pressure to bring nitrogen into the reaction zone. Can be accomplished by other means, such as In theory, this could also be done through the tuyeres of the furnace. However, the tuyere
The tuyere needs to be modified to blow at sufficient pressure to bring the nitrogen into the melt, as it blows at significantly lower pressure than the lance. Of course, the introduction of nitrogen through a given lance or lances can be increased with nitrogen introduction through tuyeres and / or nitrogen-containing alloy additives.

【0009】窒素ガスの導入による冷却効果は弱いの
で、酸素の吹き込みが溶湯の炭素含有量の減少を開始す
るに十分な時間に経過した後、窒素ガスはランス流へと
好ましく導入される。いずれの冷却効果も補償するため
に、所定の装入物に対して通常用いられる以上に目標吹
き込み温度を上昇することも望ましい。当業界で公知の
ように、酸素吹き込み工程は、典型的に約20〜35分
以内に完了する。本方法の第1の段階において、約く5
00ppmを越える溶解酸素含有量を含むので、溶湯の
炭素含有量は、鋼の重量を基に約0.02〜0.03w
t%に減少する。第1の段階の後の窒素含有量は、鋼の
重量を基にして少なくとも約0.01〜0.015wt
%にする必要がある。好ましくは第1の段階後、窒素含
有量は、0.015wt%より多い。窒素含有量が余り
に低い場合、溶湯は、酸素と窒素を混合したガスを再度
吹き込まれる。第1の段階後、極低炭素水準に好結果の
真空脱炭法のため良好な炭素/酸素割合を与える、約1
50ppmの炭素含有量を越えるために溶湯の酸素含有
量は好ましく制御する必要がある。次に、極低炭素水準
を得るため、溶湯は真空脱ガス装置に運ばれる。
Since the cooling effect by the introduction of nitrogen gas is weak, the nitrogen gas is preferably introduced into the lance flow after a sufficient time has elapsed for the blowing of oxygen to start the reduction of the carbon content of the molten metal. It is also desirable to raise the target blow temperature above that normally used for a given charge to compensate for any cooling effects. As is known in the art, the oxygen bubbling process is typically completed within about 20-35 minutes. In the first step of the method, about 5
Since it contains a dissolved oxygen content of more than 00 ppm, the carbon content of the molten metal is about 0.02-0.03w based on the weight of steel.
t%. The nitrogen content after the first stage is at least about 0.01-0.015 wt, based on the weight of the steel.
Must be%. Preferably after the first stage the nitrogen content is greater than 0.015 wt%. If the nitrogen content is too low, the melt is blown again with a mixture of oxygen and nitrogen. After the first stage, a very low carbon level gives a good carbon / oxygen ratio for successful vacuum decarburization, about 1
In order to exceed the carbon content of 50 ppm, the oxygen content of the melt needs to be preferably controlled. The melt is then conveyed to a vacuum degasser to obtain a very low carbon level.

【0010】第2の段階において、ヒートは、真空脱炭
により極低炭素水準までさらに処理される。この段階で
の問題点は、十分な酸素が炭素を除去するために存在す
るとすれば、窒素の消費を遅らすことである。理論によ
り境界を設けられないが、脱炭装置からの窒素消費は、
少なくとも2つのメカニズムにより操作することが考え
られる。第1は、真空が浴の上方の窒素分圧を降下す
る。この降下が鋼内とその周囲に溶解した窒素間の平衡
を変化させ、単純な沸騰によって窒素を消費させる。窒
素消費の第2の点は、ヒートが脱炭されたときに作りだ
されるCO泡沫による「スクライビング」(scrub
bing)効果である。この第2の効果は、本発明によ
り処理される。
In the second stage, the heat is further processed to very low carbon levels by vacuum decarburization. The problem at this stage is that it slows the consumption of nitrogen, provided that sufficient oxygen is present to remove the carbon. Although the theory does not set a boundary, the nitrogen consumption from the decarburizer is
It is possible to operate by at least two mechanisms. First, the vacuum reduces the partial pressure of nitrogen above the bath. This drop changes the equilibrium between dissolved nitrogen in and around the steel, consuming it by simple boiling. The second point of nitrogen consumption is "scribing" due to CO foam produced when the heat is decarburized.
bing) effect. This second effect is addressed by the present invention.

【0011】脱ガス装置の羽口を通る吹き込みガスとし
て窒素ガスの使用により、ある程度のCO泡沫は、窒素
と「塩」を形成し、浴から窒素を除去或いは「洗浄」す
るこれらの泡沫の傾向を減少させる。羽口を通して脱ガ
ス装置に窒素ガスを導入することは好ましい方法であ
る。しかしながら、当業者には公知であるような脱炭工
程中に、溶湯に窒素を導入する別の方法があるだろう。
次に、酸素吹き込み工程で既に比較的低くされた出発炭
素水準で脱ガス装置に入れることにより、脱炭中に発生
するCO量は制限される。もちろん、脱ガス装置に導入
されたときに溶湯の炭素含有量が、まだ十分高くなって
いない場合、CO発生に対し十分な科学量論を与えるた
めに、或いはCO分圧をさらに減少させるのに羽口から
アルゴン或いは不活性ガスを使用するために、時には、
真空脱炭中に浴内に酸素を導入する必要がある。後者の
場合、アルゴンは羽口を通る窒素と混合させることがで
き、また、2種のガスは交互に吹き込む形式で羽口から
吹き込むこともできる。
Due to the use of nitrogen gas as the blowing gas through the tuyere of the degasser, some CO foams form a "salt" with the nitrogen and the tendency of these foams to remove or "clean" the nitrogen from the bath. To reduce. Introducing nitrogen gas into the degasser through the tuyere is the preferred method. However, there may be other ways of introducing nitrogen into the melt during the decarburization process as known to those skilled in the art.
The amount of CO evolved during decarburization is then limited by entering the degasser at the starting carbon level already made relatively low in the oxygen blowing step. Of course, if the carbon content of the melt is not yet high enough when introduced into the degasser, to provide sufficient stoichiometry for CO generation or to further reduce the CO partial pressure. Sometimes, to use argon or an inert gas from the tuyere,
It is necessary to introduce oxygen into the bath during vacuum decarburization. In the latter case, argon can be mixed with the nitrogen passing through the tuyere, and the two gases can also be blown through the tuyere in an alternating manner.

【0012】本発明の第2の段階において、鋼は約0.
005%以下の極低炭素水準に処理される一方で、約
0.01%以上の高窒素含有量を保有する。得られた鋼
は優れた成形性を有し、且つこの鋼が形成する水素欠陥
に対する耐性は、最終高ホウロウ用途に特に適してい
る。上記にしたがい、本発明は、大量の溶融した鉄を含
む装入物から高窒素含有鋼を製造する方法を提供する。
好ましい方法は、鉄の炭素含有量を減少するため、溶融
した鉄装入物に酸素ガスを吹き込むこと、及び溶融した
鉄に窒素ガスの第1部分を吹き込むことを含んでなる。
溶融した装入物の少なくとも一部分は、鉄の炭素含有量
をさらに減少するため、その後低圧雰囲気中に導入さ
れ、一方そこで、窒素ガスの第2部分が溶融した鉄に導
入される。このような方法は、安定化したホウロウ掛け
用極低炭素鋼に対して最適化学組成を生じる。好ましい
実施態様においては、窒素ガスの第1部分は溶融した鉄
の酸素反応帯に導入される。これは、高圧力のランスか
ら混合したガス流として、酸素ガス及び窒素ガスの第1
部分を吹き込むことにより好ましく達成される。好まし
くは、窒素ガスは、溶融した鉄へと吹き込まれる混合さ
れた酸素と窒素とのガスの重量を基にして、約5wt%
〜約20wt%の量が吹き込まれる。好ましい実施態様
においては、低圧力雰囲気は真空脱ガス装置であり、窒
素ガスの第2部分はこの真空脱ガス装置の羽口を通って
導入される。
In the second stage of the invention, the steel is about 0.
It is processed to very low carbon levels below 005% while possessing a high nitrogen content above about 0.01%. The resulting steel has excellent formability, and the resistance to hydrogen defects formed by this steel makes it particularly suitable for final high enameling applications. According to the above, the present invention provides a method for producing a high nitrogen content steel from a charge containing a large amount of molten iron.
A preferred method comprises blowing oxygen gas into the molten iron charge and blowing the molten iron with a first portion of nitrogen gas to reduce the carbon content of the iron.
At least a portion of the molten charge is then introduced into the low pressure atmosphere to further reduce the carbon content of the iron, while a second portion of nitrogen gas is introduced into the molten iron. Such a method yields an optimum chemical composition for stabilized ultra low carbon steel for enameling. In a preferred embodiment, the first portion of nitrogen gas is introduced into the oxygen reaction zone of the molten iron. This is a mixed gas stream from a high pressure lance that contains a first of oxygen gas and nitrogen gas.
This is preferably achieved by blowing the part. Preferably, the nitrogen gas is about 5 wt% based on the weight of the mixed oxygen and nitrogen gas blown into the molten iron.
An amount of about 20 wt% is blown. In a preferred embodiment, the low pressure atmosphere is a vacuum degasser and the second portion of nitrogen gas is introduced through the tuyere of the vacuum degasser.

【0013】別の実施態様においては、鉄の炭素含有量
は、低圧雰囲気中へと溶融した鉄を導入する以前の溶融
した鉄の重量を基に約0.03wt%以下に減少する。
この好ましい実施態様においては、低圧雰囲気中に導入
する以前の溶融した鉄の重量を基に約0.01wt%以
上に窒素含有量をもたらすため、溶融した鉄に十分な窒
素ガスを導入する。好ましくは、溶融した鉄の重量を基
に約0.005wt%に鉄の炭素含有量が減少するま
で、溶融した鉄を低圧力雰囲気中に保持する。さらに別
好ましい実施態様において、この装入物は、チタニウ
ム、ボロン及びジルコニウムから成る群から選択した1
種以上の元素を含んで用意される。
In another embodiment, the carbon content of the iron is reduced to no more than about 0.03 wt% based on the weight of the molten iron prior to introducing the molten iron into the low pressure atmosphere.
In this preferred embodiment, sufficient nitrogen gas is introduced into the molten iron to provide a nitrogen content of about 0.01 wt% or greater based on the weight of the molten iron prior to introduction into the low pressure atmosphere. Preferably, the molten iron is maintained in a low pressure atmosphere until the carbon content of the iron is reduced to about 0.005 wt% based on the weight of the molten iron. In yet another preferred embodiment, the charge is 1 selected from the group consisting of titanium, boron and zirconium.
It is prepared by including more than one element.

【0014】本発明の多くの付加的な性質、利点及びさ
らに多くの考察が、次の課題を解決するための手段及び
作用から得られる。
Many additional features, advantages and more considerations of the present invention result from the means and actions to solve the following problems.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段及び作用】好ましい本方法
の第一段階は、必要な出発材料である典型的には約75
%の溶融した鉄と25%のスクラップ程度を装入した
後、塩基性酸素炉内で実施される。この比は、ヒートと
所定の装入物の容量平衡により決定される。要求される
化学組成を達成し、必要な窒素ガスを供給するために、
高圧力窒素ガスラインは、BOF転炉の各酸素羽口の主
酸素ラインに引き込む。この窒素ラインは、ランスと酸
素流調整装置との間の酸素ラインへと引き込まれるの
で、酸素源と窒素源は独立して調整できる。窒素ガスの
熱的影響を補償するため、吹き込みの目標温度は、所定
の装入物の通常の目標温度以上に上昇するとよい。例え
ば、目標温度は、40°F(22.℃)ほど上昇できる
ので、吹き込みのため2950°F(1621℃)の目
標温度を確保する代わりに、2990°F(1643
℃)の目標温度を設定しても良い。別の場合、酸素吹き
込み順序は、BOF処理に関して当業者に公知の通常の
形式で開始する。最小量のCOガスが発生する吹き込み
期間中に最大限可能な窒素吸収量を与えるため、この段
階での狙いは、約0.02〜0.03%の間、好ましく
は約0.028%の炭素含有量に減少することである。
目標温度、酸素容量及び吹き込みの継続期間は装入から
装入までに変化するだろう。吹きつけ係数のふさわしい
計算は当業者によく知られている。
The preferred first step of the process is the necessary starting material, typically about 75.
% Molten iron and 25% scrap grade, after charging in a basic oxygen furnace. This ratio is determined by the heat and the volume balance of a given charge. In order to achieve the required chemical composition and supply the necessary nitrogen gas,
The high pressure nitrogen gas line is drawn into the main oxygen line of each oxygen tuyere of the BOF converter. This nitrogen line is drawn into the oxygen line between the lance and the oxygen flow regulator so that the oxygen and nitrogen sources can be regulated independently. In order to compensate for the thermal effects of nitrogen gas, the target temperature for blowing may be raised above the normal target temperature for a given charge. For example, the target temperature can be increased by about 40 ° F (22. ° C), so instead of ensuring a target temperature of 2950 ° F (1621 ° C) for blowing, 2990 ° F (1643 ° C).
A target temperature of (° C.) may be set. Alternatively, the oxygen bubbling sequence begins in the usual manner known to those skilled in the art for BOF processing. The aim at this stage is between about 0.02-0.03%, preferably about 0.028%, in order to give the maximum possible nitrogen uptake during the blowing period when a minimum amount of CO gas is generated. It is to reduce the carbon content.
Target temperature, oxygen capacity and duration of insufflation will vary from charge to charge. Suitable calculations of the blowing coefficient are well known to those skilled in the art.

【0016】BOFの酸素吹き込み順序が完全に達成さ
れて、鋼の炭素含有量が減少されると、窒素が酸素ライ
ンに追加される。理想的には、窒素流は、予想した酸素
容積の約65%が吹き込まれた吹き込み時点で開始す
る。この時点で、酸素流の速度は、約19,000標準
立法フィート/分(SCFM)(537.7m3 /mi
n)である。窒素は、約3,000SCFM(84.9
3 /min)の流速度であった。必要とする酸素平衡
で吹き込んで、浴の窒素含有量を増加させるため、得ら
れた酸素と窒素の混合物は、酸素羽口を通して浴に吹き
込まれ、一方で連続して炭素を減少させることを可能に
する。窒素の酸素流への導入は、ヒート及び容量平衡に
より計算された最終点に到達するため、要求される全酸
素量に影響を及ぼさない。
When the BOF oxygen blowing sequence is fully achieved and the carbon content of the steel is reduced, nitrogen is added to the oxygen line. Ideally, the nitrogen flow begins at the point of insufflation at which approximately 65% of the expected oxygen volume has been insufflated. At this point, the velocity of the oxygen flow is approximately 19,000 standard cubic feet per minute (SCFM) (537.7 m 3 / mi).
n). Nitrogen has about 3,000 SCFM (84.9).
The flow velocity was m 3 / min). Blow at the required oxygen equilibrium to increase the nitrogen content of the bath, so that the resulting mixture of oxygen and nitrogen can be blown into the bath through the oxygen tuyeres while continuously reducing carbon. To The introduction of nitrogen into the oxygen stream does not affect the total amount of oxygen required as it reaches the end point calculated by heat and volume balance.

【0017】酸素羽口からの流れの窒素ガス含有量は、
流れの窒素と酸素の重量を基に約5〜20wt%であ
る。好ましくは窒素含有量は約10%である。窒素含有
量があまり低い場合、ホウロウ掛けした製品の水素欠陥
を防止するのに不十分な窒素しか溶解しない。窒素含有
量があまり高い場合、装入物を発火及び反応して、実質
的に炭素含有量を減少するのに十分な酸素が流れにはな
いだろう。本発明の方法の第2段階に進行する以前に、
中間点で、溶解した窒素含有量が測定される。測定され
た窒素含有量を基に、最終窒素含有量が、脱ガス装置に
進められる以前に、少なくとも0.01〜0.015%
にすることを確実にするため正しい対策を取る必要があ
る。窒素含有量が0.01%以下である場合、溶湯は、
混合した窒素と酸素との流れで再吹き込みが成される。
窒素含有量が約0.010〜0.015%の間にある場
合、出鋼の間に窒化マグネシウム或いは同様の窒素を含
む合金を添加することが望ましい。典型的な装入物の場
合、約1500ポンド(680.5kg)の窒化マグネ
シウムが添加される。窒素含有量が約0.015%を越
える場合、溶湯は、改良してない脱ガス装置で処理する
ことができる。しかしながら、ある場合には、たとえ初
期吹き込み順序の終結以前であっても、窒素含有量をさ
らに増加するため、幾つかの窒素添加技術を組み合わせ
ることが望ましい。例えば、窒化マグネシウムのような
窒素含有合金を溶湯に添加することができ、及び/又は
窒素供給を増大するため、BOFの羽口を通して窒素ガ
スを溶湯に導入することができる。
The nitrogen gas content of the stream from the oxygen tuyere is
About 5 to 20 wt% based on the weight of stream nitrogen and oxygen. Preferably the nitrogen content is about 10%. If the nitrogen content is too low, insufficient nitrogen will dissolve to prevent hydrogen defects in the enamel product. If the nitrogen content is too high, there will not be enough oxygen in the stream to ignite and react the charge, substantially reducing the carbon content. Before proceeding to the second stage of the method of the invention,
At the midpoint, the dissolved nitrogen content is measured. Based on the measured nitrogen content, the final nitrogen content is at least 0.01-0.015% before being advanced to the degasser.
You must take corrective measures to ensure that When the nitrogen content is 0.01% or less, the melt is
Reblowing is accomplished with a stream of mixed nitrogen and oxygen.
When the nitrogen content is between about 0.010 and 0.015%, it is desirable to add magnesium nitride or a similar nitrogen containing alloy during tapping. For a typical charge, about 1500 pounds (680.5 kg) of magnesium nitride is added. If the nitrogen content exceeds about 0.015%, the melt can be treated in an unmodified degasser. However, in some cases it is desirable to combine several nitrogen addition techniques to further increase the nitrogen content even before the end of the initial blowing sequence. For example, a nitrogen-containing alloy such as magnesium nitride can be added to the melt and / or nitrogen gas can be introduced into the melt through the tuyere of the BOF to increase the nitrogen supply.

【0018】ヒートの窒素含有量を約0.01%、或い
はそれ以上にすることに加えて、出鋼以前に、浴の酸素
含有量が150ppm以上炭素含有量を超過するように
なりため、この技術の適用がヒート化学組成を得られる
ことを典型的に可能にする。その上に、出鋼以前に、炭
素含有量は300ppm以下に制限することができる。
これは、第2の脱炭状態に対し優れた化学組成を与え
る。低炭素、高窒素及び十分酸素と窒素部分の組み合わ
せが、ホウロウ掛け用の極低炭素品位の鋼製品にたいし
て重要である。
In addition to the nitrogen content of the heat being about 0.01% or higher, the oxygen content of the bath exceeds 150 ppm or more and exceeds the carbon content before tapping. The application of technology typically allows a thermal chemistry to be obtained. Moreover, prior to tapping, the carbon content can be limited to 300 ppm or less.
This gives an excellent chemical composition for the second decarburization state. The combination of low carbon, high nitrogen and sufficient oxygen and nitrogen moieties is important for ultra low carbon grade steel products for enameling.

【0019】本発明の工程の第1段階の完了時で、鋼は
約0.03%の炭素でBOFをでていく。第2段階にお
いて、炭素含有量は、真空脱ガス装置内で0.0025
〜0.005%の極低炭素範囲まで低下する。本発明の
方法の第2段階の実施によって、平均炭素含有量は約
0.012%越える値に保持することができる。不活性
ガス羽口を通って真空循環工程(VCP)容器へと注入
する吹き込みガスが、装入される溶湯の窒素含有量に従
って変化するのを除き、真空脱ガス装置内で極低炭素水
準まで処理することは、真空循環脱炭処理を通常のよう
に進められる。装入される溶湯の炭素含有量が、約0.
016%以下である場合、羽口を通る吹き込みガスは全
部窒素ガスを含んでなる。装入される溶湯の炭素含有量
が、約0.016〜0.020%の間である場合、吹き
込みガスは窒素とアルゴン或いはその他の不活性ガスの
混合物を含んでなる。装入される溶湯の炭素含有量が、
約0.020%以上である場合、VCP内にいずれの窒
素も導入する必要はなく、吹き込みガスは全部アルゴン
或いはその他の不活性ガスを含んでなる。脱炭工程を進
めるので、ヒートの窒素含有量は、次の制限を設けない
実施例に示されるように、0.010〜0.015%の
所望の製品範囲に減少される。
At the completion of the first stage of the process of the present invention, the steel exits the BOF at about 0.03% carbon. In the second stage, the carbon content was 0.0025 in the vacuum degasser.
To 0.005% very low carbon range. By carrying out the second stage of the process of the invention, the average carbon content can be kept above about 0.012%. Except that the blowing gas injected into the vacuum circulation process (VCP) vessel through the inert gas tuyere changes according to the nitrogen content of the molten metal charged, to a very low carbon level in the vacuum degasser. The processing proceeds as usual in vacuum circulation decarburization. The carbon content of the molten metal charged is about 0.
If less than 016%, the blown gas through the tuyere comprises all nitrogen gas. When the carbon content of the charged melt is between about 0.016 and 0.020%, the blowing gas comprises a mixture of nitrogen and argon or other inert gas. The carbon content of the molten metal charged is
Above about 0.020%, it is not necessary to introduce any nitrogen into the VCP and the blowing gas comprises all argon or other inert gas. As the decarburization step proceeds, the nitrogen content of the heat is reduced to the desired product range of 0.010 to 0.015%, as shown in the following non-limiting examples.

【0020】[0020]

【実施例】塩基性酸素炉に558,000ポンド(25
3.11トン)の溶融した鉄、68,000ポンド(3
0.84トン)のスクラップ、14,000ポンド
(6.35トン)の焼成石灰及び8,000ポンド
(3.63トン)のドロマイト質石灰を装入した。目標
降下温度は0.030%炭素で2950°F(1621
℃)であった。計算された酸素容量は473,000s
cf(13.386m3 )であった。
EXAMPLE A basic oxygen furnace with 558,000 pounds (25
3.11 tonnes of molten iron, 68,000 pounds (3
0.84 tonnes of scrap, 14,000 pounds (6.35 tonnes) of calcined lime and 8,000 pounds (3.63 tonnes) of dolomitic lime were charged. Target drop temperature is 2950 ° F (1621 ° C) with 0.030% carbon.
℃). Calculated oxygen capacity is 473,000s
It was cf (13.386 m 3 ).

【0021】吹き込み順序は、23,000scfm
(550.9m3 /min)の酸素流量速度、及び19
0psig(13.4kg/cm2 )の酸素圧力で14
時44分に開始した。300,000scf(8,49
0m3 )の量の酸素を吹き込んだ後、酸素による窒素の
増量が開始した。400psig(28.1kg/cm
2 )の圧力で約2500scfm(70.8m3 )の量
の窒素ガスを酸素ラインに流し込み、混合した窒素と酸
素の全流量は、198psig(13.9kg/c
2 )のライン圧力で25,000scf(707.5
3 )の量に保持した。総量で450,000scf
(12,735m3 )の量の酸素が吹き込まれて窒素が
生じる時まで、このガス混合物が吹き込まれた。酸素吹
き込みは、474,000scf(13,414m3
の酸素量で15時06分に終結した。実際の吹き込み温
度は2963°F(1628℃)に達した。出鋼時の溶
湯の化学組成は、0.024%炭素、0.016%窒
素、及び537ppm酸素であった。出鋼時に添加物は
添加しなかった。
The blowing order is 23,000 scfm
(550.9m3/ Min) oxygen flow rate, and 19
0 psig (13.4 kg / cm2) Oxygen pressure of 14
It started at 44 minutes. 300,000 scf (8,49
0m3) Amount of oxygen and then oxygen
The dose increase started. 400 psig (28.1 kg / cm
2) Pressure about 2500scfm (70.8m3) Amount
Nitrogen gas was poured into the oxygen line and mixed nitrogen and acid
The total flow rate of the element is 198 psig (13.9 kg / c).
m2) Line pressure of 25,000 scf (707.5
m3) Held in the amount of. 450,000scf in total
(12,735m3) Amount of oxygen is blown and nitrogen is
By the time this gas mixture was bubbled through. Oxygen blow
The imprint is 474,000 scf (13,414 m3)
It ended at 15:06 with the oxygen amount. Actual blowing temperature
The temperature reached 2963 ° F (1628 ° C). Melting during tapping
The chemical composition of hot water is 0.024% carbon, 0.016% nitrogen.
And 537 ppm oxygen. Additives when tapping
Not added.

【0022】溶湯は、取鍋冶金装置を加熱ステーション
に移動され、真空処理するためヒ−ト(一出鋼量)が保
持されている間に、加熱ステーションで6000KWH
の電気エネルギーをヒ−トに付加した。保持時間の間
に、0.005〜0.010%のアンチモンを含有する
製品にするため、40ポンド(18.1kg)のアンチ
モンを添加した。0.021%の炭素と533ppmの
酸素とを平衡に保つため、272ポンド(123.4k
g)の少量のアルミニウム添加物を添加した(加熱ステ
ーションで測定した)。溶湯は約1時間加熱ステーショ
ンに保持された。
The molten metal was moved to the heating station of the ladle metallurgical apparatus, and while heat (vacuum amount) was held for vacuum treatment, the molten metal was heated to 6000 KWH.
Electrical energy was added to the heat. During the hold time, 40 lbs (18.1 kg) of antimony was added to give a product containing 0.005-0.010% antimony. 272 lbs (123.4 k) to balance 0.021% carbon and 533 ppm oxygen
A small amount of aluminum additive of g) was added (measured at the heating station). The melt was held in the heating station for about 1 hour.

【0023】加熱ステーションを出た後、ヒートは真空
循環工程(VCP)の脱ガス装置に運ばれた。VCP到
着時462ppmの酸素量が測定された。脱ガスは17
時56に開始し、脱炭サイクルは18時07分まで続行
された。得られた容器圧力は3.4torrであった。
装入した窒素量を基にして、アルゴン吹き込みガス全て
が使用された。VCP時の合金添加物は、600ポンド
(272.2kg)のアルミニウム、600ポンド(2
72.2kg)のフェロチタニウム、500ポンド(2
26.8kg)のフェロニオブ、及び300ポンド(1
36.1kg)の低炭素マグネシウムであった。脱ガス
をした後、ヒートは2895°F(1590℃)であっ
た。ヒートの化学組成は、0.0018%の炭素、0.
011%の窒素、0.058%のニオブビウム、0.0
74%のチタニウム、0.060%のアルミニウム、約
0.007%のアンチモン、及び0.12%のマグネシ
ウムであった。
After leaving the heating station, the heat was transferred to the degasser of the vacuum circulation process (VCP). An oxygen content of 462 ppm was measured upon arrival of the VCP. Degassing is 17
Starting at 056, the decarburization cycle continued until 18:07. The obtained container pressure was 3.4 torr.
Based on the amount of nitrogen charged, all of the argon blown gas was used. Alloy additions during VCP include 600 lbs (272.2 kg) of aluminum and 600 lbs (2
72.2 kg) ferro titanium, 500 lbs (2
26.8 kg) ferroniob, and 300 pounds (1
It was low carbon magnesium (36.1 kg). After degassing, the heat was 2895 ° F (1590 ° C). The chemical composition of the heat is 0.0018% carbon, 0.
011% nitrogen, 0.058% niobium, 0.0
It was 74% titanium, 0.060% aluminum, about 0.007% antimony, and 0.12% magnesium.

【0024】当業者には前述の開示を考慮して、本発明
の種々の改良及び変化が可能である。したがって、添付
した請求項の分野内で、本発明は特に示し且つ記載した
より別の方法で実施できることが理解できる。
Various modifications and variations of the present invention are possible to those skilled in the art in light of the above disclosure. It is therefore understood that within the scope of the appended claims, the present invention may be practiced otherwise than as specifically shown and described.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ブロッセイ アメリカ合衆国,インディアナ 46368, ポーテイジ,ボックス 1014,ロドゲン ロード 34 (72)発明者 グレゴリー ウォテル アメリカ合衆国,インディアナ 46410, メリルビル,ピーアス プレイス 7437 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Robert Brossey USA, Indiana 46368, Portage, Box 1014, Rhodgen Road 34 (72) Inventor Gregory Wottell USA, Indiana 46410, Merrillville, Peas Place 7437

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融した鉄を含んでなる装入物から高窒
素含有鋼を製造する方法であって、 (a) 前記溶融した鉄に酸素ガスを吹き込むことによ
り、前記鉄の炭素含有量を減少させる工程、 (b) 窒素ガスの第1部分を前記溶融した鉄に吹き込
む工程、 (c) 前記溶融した鉄の少なくとも一部を低圧雰囲気
中に導入することにより、前記鉄分の炭素含有量をさら
に減少する工程、及び (d) 上記雰囲気中にある間に、窒素ガスの第2部分
を前記溶融した鉄分に導入する工程 を含んでなる、高窒素含有鋼を製造する方法。
1. A method for producing high nitrogen content steel from a charge containing molten iron, comprising: (a) blowing oxygen gas into the molten iron to increase the carbon content of the iron. Reducing, (b) blowing a first portion of nitrogen gas into the molten iron, (c) introducing at least a portion of the molten iron into a low pressure atmosphere to reduce the carbon content of the iron component. Further reducing, and (d) a method for producing a high-nitrogen-containing steel, which comprises the step of introducing a second portion of nitrogen gas into the molten iron while in the atmosphere.
【請求項2】 前記酸素を前記溶融した鉄に吹き込むこ
とが高温度酸素反応帯を作りだし、且つ前記窒素ガスの
第1部分を前記酸素反応帯に導入する請求項1記載の高
窒素含有鋼を製造する方法。
2. The high nitrogen content steel of claim 1, wherein blowing oxygen into the molten iron creates a high temperature oxygen reaction zone and introduces a first portion of the nitrogen gas into the oxygen reaction zone. Method of manufacturing.
【請求項3】 適合させた高圧力ランスから混合したガ
ス流のように、前記酸素ガス及び前記窒素ガスの第1部
分を吹き込むことにより、前記ガスを前記溶融した鉄に
向けることを含んでなる、請求項1記載の高窒素含有鋼
を製造する方法。
3. Directing the gas toward the molten iron by blowing a first portion of the oxygen gas and the nitrogen gas as a mixed gas stream from an adapted high pressure lance. A method for producing the high nitrogen content steel according to claim 1.
【請求項4】 前記溶融した鉄へと吹き込む酸素ガスと
窒素ガスとの重量を基に前記窒素のガス第1部分を約5
〜約20wt%吹き込むことを含んでなる、請求項1又
は3項に記載の高窒素含有鋼を製造する方法。
4. The gas first portion of the nitrogen is about 5 based on the weight of oxygen gas and nitrogen gas blown into the molten iron.
4. A method of making a high nitrogen content steel according to claim 1 or 3 comprising blowing from about 20 wt%.
【請求項5】 前記低圧力雰囲気が真空脱ガス装置であ
る請求項1記載の高窒素含有鋼を製造する方法。
5. The method for producing a high nitrogen content steel according to claim 1, wherein the low pressure atmosphere is a vacuum degassing device.
【請求項6】 前記真空脱ガス装置の羽口を通って前記
窒素ガスの第2部分を導入することを含んでなる、請求
項5記載の高窒素含有鋼を製造する方法。
6. The method of producing a high nitrogen content steel of claim 5, comprising introducing the second portion of the nitrogen gas through tuyere of the vacuum degasser.
【請求項7】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中に
導入する以前に、前記溶融した鉄の重量を基に前記鉄の
炭素含有量を約0.03wt%以下に減少することを含
んでなる、請求項1記載の高窒素含有鋼を製造する方
法。
7. Prior to introducing the molten iron into the low pressure atmosphere, including reducing the carbon content of the iron to about 0.03 wt% or less based on the weight of the molten iron. The method for producing a high nitrogen content steel according to claim 1, which comprises:
【請求項8】 前記低圧力雰囲気中に導入以前に、前記
溶融した鉄に十分な窒素ガスを導入することにより、前
記溶融した鉄の重量を基に窒素含有量を約0.01wt
%以上にすることを含んでなる、請求項1記載の高窒素
含有鋼を製造する方法。
8. A nitrogen content of about 0.01 wt% based on the weight of the molten iron is introduced by introducing sufficient nitrogen gas into the molten iron before introducing into the low pressure atmosphere.
%. The method for producing a high nitrogen content steel according to claim 1, further comprising:
【請求項9】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中に
保持することにより、前記溶融した鉄の重量を基に前記
鉄の炭素含有量を約0.005wt%まで減少すること
を含んでなる、請求項1記載の高窒素含有鋼を製造する
方法。
9. Maintaining the molten iron in the low pressure atmosphere reduces the carbon content of the iron to about 0.005 wt% based on the weight of the molten iron. A method for producing the high nitrogen content steel according to claim 1.
【請求項10】 チタニウム、ボロン及びジルコニウム
からなる群から選択された1種以上の元素を含む前記装
入物を準備することを含んでなる、請求項1記載の高窒
素含有鋼を製造する方法。
10. A method for producing a high nitrogen content steel according to claim 1, comprising providing the charge containing one or more elements selected from the group consisting of titanium, boron and zirconium. .
【請求項11】 溶融した鉄を含んでなる装入物から高
窒素含有鋼を製造する方法であって、 (a) 前記溶融した鉄に酸素ガスを吹き込むことによ
り、前記鉄の炭素含有量を減少させる工程、 (b) 窒素ガスの一部を前記溶融した鉄に吹き込む工
程、及び (c) 前記溶融した鉄の少なくとも一部を低圧雰囲気
中に導入することにより、前記鉄の炭素含有量をさらに
減少する工程 を含んでなる、高窒素含有鋼を製造する方法。
11. A method for producing a high-nitrogen-containing steel from a charge containing molten iron, comprising: (a) blowing oxygen gas into the molten iron to increase the carbon content of the iron. Reducing, (b) blowing a part of nitrogen gas into the molten iron, and (c) introducing at least a part of the molten iron into a low-pressure atmosphere to reduce the carbon content of the iron. A method of producing a high nitrogen content steel comprising the steps of further reducing.
【請求項12】 前記酸素を前記溶融した鉄に吹き込む
ことが高温度酸素反応帯を作りだし、且つ前記窒素ガス
の第1部分を前記酸素反応帯に導入する請求項11記載
の高窒素含有鋼を製造する方法。
12. The high nitrogen content steel of claim 11, wherein blowing oxygen into the molten iron creates a high temperature oxygen reaction zone and introduces a first portion of the nitrogen gas into the oxygen reaction zone. Method of manufacturing.
【請求項13】 適合させた高圧力ランスから混合した
ガス流のように、前記酸素ガス及び前記窒素ガスの第1
部分を吹き込むことにより、前記ガスを前記溶融した鉄
に向けることを含んでなる、請求項11記載の高窒素含
有鋼を製造する方法。
13. A first of the oxygen gas and the nitrogen gas, such as a mixed gas stream from an adapted high pressure lance.
The method of producing a high nitrogen content steel of claim 11 comprising directing the gas toward the molten iron by blowing a portion.
【請求項14】 前記溶融した鉄に吹き込む酸素ガスと
窒素ガスとの重量を基に前記窒素ガスの第1部分を約5
〜約20wt%吹きつけることを含んでなる、請求項1
1又は13項に記載の高窒素含有鋼を製造する方法。
14. The first portion of the nitrogen gas is about 5 based on the weight of oxygen gas and nitrogen gas blown into the molten iron.
~ 1 comprising about 20 wt% spraying.
A method for producing the high-nitrogen content steel according to Item 1 or 13.
【請求項15】 前記低圧力雰囲気が真空脱ガス装置で
ある請求項11記載の高窒素含有鋼を製造する方法。
15. The method for producing a high nitrogen content steel according to claim 11, wherein the low pressure atmosphere is a vacuum degasser.
【請求項16】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中
に導入する以前に、前記溶融した鉄の重量を基に前記鉄
の炭素含有量を約0.03wt%以下に減少することを
含んでなる、請求項11記載の高窒素含有鋼を製造する
方法。
16. The method comprises reducing the carbon content of the iron to about 0.03 wt% or less based on the weight of the molten iron before introducing the molten iron into the low pressure atmosphere. The method for producing the high nitrogen content steel according to claim 11, comprising:
【請求項17】 前記低圧力雰囲気中に導入以前に、前
記溶融した鉄に十分な窒素ガスを導入することにより、
前記溶融した鉄の重量を基に窒素含有量を約0.02w
t%以上にすることを含んでなる、請求項11記載の高
窒素含有鋼を製造する方法。
17. By introducing sufficient nitrogen gas into the molten iron before introducing into the low pressure atmosphere,
The nitrogen content is about 0.02w based on the weight of the molten iron.
The method for producing a high-nitrogen-containing steel according to claim 11, which comprises adding t% or more.
【請求項18】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中
に保持することにより、前記溶融した鉄の重量を基に前
記鉄の炭素含有量を約0.005wt%まで減少するこ
とを含んでなる、請求項1記載の高窒素含有鋼を製造す
る方法。
18. Retaining the molten iron in the low pressure atmosphere to reduce the carbon content of the iron to about 0.005 wt% based on the weight of the molten iron. A method for producing the high nitrogen content steel according to claim 1.
【請求項19】 溶融した鉄を含んでなる装入物から高
窒素含有鋼を製造する方法であって、 (a) 前記溶融した鉄に酸素ガスを吹き込むことによ
り、前記鉄の炭素含有量を減少させる工程、 (b) 窒素ガスの第1部分を前記溶融した鉄に吹き込
むことにより、前記溶融した鉄の重量を基にして前記溶
融した鉄の窒素含有量を少なくとも約0.020wt%
量に減少する工程、及び (c) 前記溶融した鉄の少なくとも一部を低圧雰囲気
中に導入することにより、前記鉄の炭素含有量をさらに
減少する工程 を含んでなる、高窒素含有鋼を製造する方法。
19. A method of producing a high nitrogen content steel from a charge containing molten iron, comprising: (a) blowing oxygen gas into the molten iron to increase the carbon content of the iron. Reducing, (b) blowing a first portion of nitrogen gas into the molten iron so that the nitrogen content of the molten iron is at least about 0.020 wt% based on the weight of the molten iron.
Producing a high nitrogen-containing steel, comprising the steps of: (c) further reducing the carbon content of the iron by introducing at least a part of the molten iron into a low-pressure atmosphere. how to.
【請求項20】 前記溶融した鉄を前記低圧力雰囲気中
に保持することにより、前記溶融した鉄の重量を基に前
記鉄の炭素含有量を約0.005wt%まで減少するこ
とを含んでなる、請求項19記載の高窒素含有鋼を製造
する方法。
20. Maintaining the molten iron in the low pressure atmosphere reduces the carbon content of the iron to about 0.005 wt% based on the weight of the molten iron. A method for producing a high nitrogen content steel according to claim 19.
【請求項21】 ホウロウ掛け用の極低炭素高窒素鋼を
製造する方法であって、 (a) 溶融した鉄の浴に酸素を吹き込むことにより、
前記鉄の炭素含有量を減少する工程 (b)前記酸素と共に窒素ガスを前記溶融した鉄に導入
する工程 (c)低圧力雰囲気中に前記浴をさらすことにより、前
記鉄の炭素含有量をさらに減少する工程、及び (d) 前記鉄が前記低圧力雰囲気中にさらされる間に
付加窒素ガスを前記溶融した鉄に導入することにより、
ホウロウを被覆するために適した高窒素含有量を有する
極低炭素鋼を製造する工程 を含んでなる、ホウロウ掛け用の極低炭素高窒素鋼を製
造する方法。
21. A method for producing an ultra low carbon high nitrogen steel for enamel coating, comprising: (a) blowing oxygen into a bath of molten iron,
Reducing the carbon content of the iron (b) introducing nitrogen gas into the molten iron together with the oxygen (c) exposing the bath to a low pressure atmosphere to further increase the carbon content of the iron Reducing, and (d) by introducing additional nitrogen gas into the molten iron while the iron is exposed to the low pressure atmosphere,
A method for producing an ultra low carbon high nitrogen steel for enamel coating, comprising the step of producing an ultra low carbon steel having a high nitrogen content suitable for coating an enamel.
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